拖拉机HMCVT动力换段过程中换段离合器对偶钢片温度场分析与试验

摘要

[目的]本文旨在研究拖拉机液压机械无级变速器(HMCVT)动力换段过程中换段离合器摩擦副的热失效机理。[方法]以拖拉机HMCVT换段离合器对偶钢片为研究对象，研究其瞬态温度场。采用试验与仿真相结合的方法，通过采集拖拉机动力换段过程中摩擦副接合油压和摩擦副转速差时变曲线，分析滑摩转速差对摩擦副生热的影响。通过建立换段离合器对偶钢片有限元模型，研究不同时刻不同转速差下对偶钢片沿半径方向的温度分布规律。编写LABVIEW温度监测系统，设计拖拉机HMCVT换段离合器动力换段试验，并将温度试验结果与仿真结果进行对比分析。[结果]仿真得到拖拉机HMCVT动力换段过程中换段离合器对偶钢片瞬态温度场。结果表明不同时刻、不同位置、不同转速差下对偶钢片温升不同，转速差越大温升值越大，由于外齿毂和输入毂油孔处油液的冷却润滑作用，对偶钢片外径处温度相对内径和中径低，温升最高点出现在距对偶钢片圆心的81%处。仿真值与试验值曲线的变化趋势基本一致，同一时刻试验温升值略低于仿真温升值。[结论]本研究为解决重型拖拉机HMCVT换段离合器冷却润滑难题，提高换段离合器动力换段过程中传动系统使用性能及整车的可靠性提供理论依据。

关键词

换段离合器 / 动力换段 / 对偶钢片 / 有限元 / 温度场

基金资助

国家重点研发计划专项(2016YFD0701103); 拖拉机动力系统国家重点实验室开放课题(SKT2022006); 中央高校基本科研业务费专项资金(XUEKEN2022001)